レールガンについて

質問

今、卒業研究でレールガンの研究をしています。このレールガンがロケットやスペースシャトルのカタパルトとして利用できるか考えているのですが、どうなんでしょう？あと、渦電流による発射速度の低下なんてあるんでしょうか？自分で考えてみたのですが、なぜ渦電流が発生するのか、またその渦電流によって発射速度に影響が出るのか全くわからず困っています。わかる方いたら回答お願いします。

回答No.2

rx-78gp03 · ベストアンサー

この道の専門家ではなく唯のSF好きですが、lefty10さんの言っているレールガンとはローレンツ効果を使った一般的なレールガンでしょうか？これであれば、まずロケット程の質量を第1宇宙速度(7.9km/s)や第2宇宙速度(11.2km/s)へ加速する為に必要な電力が莫大である上、その際に発生する熱処理(レールの電気抵抗による発熱)が大きな問題であるはずです。現時点でこれらを解決する策は見つかっていませんので将来性は難しいでしょうね。

一方、磁石の反発力を使ったリニアモーター式のものは、上記の物よりは実現性が高いと(個人的には)思っています。但し、こちらも大量の電力を消費しますのでその確保が一番の問題です。ちなみに、アメリカ(だったと思う)ではこちらの研究が実際に行われています。又、参考にはなりませんが、多くのSF作品に登場するのもこちらのタイプのマスドライバーとなっています。

両者共、人間を搭乗させる為には長距離のレールが必要となりますので、この確保も問題になると思います。(人間を考えなければそれ程の長さは必要ないでしょう)
又、過電流と直接関係があるのかは分りませんが、理論上電力量を上げる事で光速まで可能なはずの加速が、現在の実験ではある程度の速度で頭打ちになる事も判明しているようです。但し、この具体的な原因は分りません。

この他、No.1さんの回答にある軌道エレベータもSFではよく登場します。但し、こちらは建築と言うレベルで上記の方法以上に難しいと思われますが、現在、国際会議でその実現性を検討するプロジェクトがあるようです。こちらはここ数年のうちに実現性の可否を判断すると言っているようなのでちょっと楽しみですね。ちなみに軌道エレベータを考案したSF作家(名前は忘れました)はマスドライバーよりもこちらの方式のほうが実現性が高いと言っており、これに賛同する方も大勢いるようです。

あまり参考にならない回答だと思いますが、もし役に立てば幸いです。

お礼

回答ありがとうございます。調べてみたところ、確かにレールガンにとって発熱が大きな問題になっており、その発熱によるアブレーションドラッグやリストライクなどが原因で速度が頭打ちになっているみたいです。リニアモーター式のものについてはまだ調べていませんが、一度調べてみようと思います。

回答No.3

First_Noel

推進系をやっている者です．
レールガンは加速度が大きいのですが，
詳細は知らないのですがＩＳＡＳのＬＵＮＡＲ－Ａでは
観測機器を積んだペネトレータは月面に突き刺さるときの
１０００Ｇに耐えられるように作られる（打上かなり遅れていますが）ので，
どうにか対処すれば，荷揚げ用には使えるのではないかと思います．
勿論，地球からだと大気摩擦で高温になるので，例えば月面から
軌道ステーションへの移送とか・・・であれば，有効な案であると思います．

お礼

回答ありがとうございます。レールガンについて調べたところ、宇宙推進の手段として確かに考えられているようですね。ただカタパルトとして利用することを考えるとやはり難しいんですかね...。

回答No.1

K-1

レールガンというか、リニアモータによる宇宙船のカタパルトというのは考えられていたようです。
射出速度が速すぎるとＧがキツいでしょうし、ゆっくりだと脱出速度を得るのに距離が必要でしょうし。

リニアモータによる宇宙行きは宇宙船の射出だけでなく、軌道エレベータというのもあります。
普通のエレベータのようにワイヤーで上げ下げしていては効率が悪すぎますからね。

過電流のことはわかりません。

お礼

回答ありがとうございます。やっぱりカタパルトとしてはレールガンはむいてないみたいですね。わかりました。